DE102006007232A1

DE102006007232A1 - Hinterschnittwerkzeug und Plateau-Bohrer

Info

Publication number: DE102006007232A1
Application number: DE200610007232
Authority: DE
Inventors: Joachim Schwarz; Kurt Dr. Rottner; Ernst Jürgen Prof. Richter
Original assignee: Hager & Meisinger GmbH
Current assignee: Hager & Meisinger GmbH
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hinterschnittwerkzeug (2) zum Anfertigen einer hinterschnittenen Aussparung (A) in einem Knochen oder Zahn (Z), wobei das Hinterschnittwerkzeug (2) einen insbesondere zylindrischen Basiskörper (3) aufweist, an dem Vorsprünge (V) um eine den Basiskörper (3) durchgreifende Bohrung (3a) herum verteilt angeordnet sind, die mittels eines in der Bohrung (3a) verschieblich gelagerten Stifts oder Bolzens (4) während des Schneid- und/oder Schleifprozesses auseinanderbiegbar sind, wobei die Vorsprünge (V) Schneidkanten und/oder an ihren Außenflächen (Va) Schleifmittel aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hinterschnittwerkzeug zum Anfertigen einer hinterschnittenen Aussparung in einem Knochen oder Zahn.

Zur Verankerung von Zahnersatz in Knochen oder Zähnen bzw. Zahnwurzeln ist es üblich, zylindrische Bohrungen vorzunehmen, in welche Stifte oder dergleichen verschraubt, einzementiert oder unter Verwendung von Dentin-Adhäsiven verankert werden. Um Stifte sicher zu verankern, müssen diese möglichst lang sein, wodurch relativ viel Zahnsubstanz entfernt werden muß, was nachteilig den Zahn schwächt. Sofern in den Knochen ein Zahnersatz mit Außengewinde eingeschraubt wird, wird stets der Knochen durch das selbstschneidende Gewinde weiter zerstört. Bei der Verwendung von Zementkleber oder Dentin-Adhäsiven müssen diese die den Zahnersatz aus der Aussparung/Bohrung ziehenden Kräfte aufnehmen, wodurch langfristig ein Herauslösen des eingesetzten Zahnersatzes möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Werkzeuge bereitzustellen, mittels denen eine Aussparung mit Hinterschnitt realisierbar ist, so dass ein Zahnersatz formschlüssig im Knochen oder Zahn bzw. der Zahnwurzel verankert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Hinterschnittwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Hinterschnittwerkzeuges nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüche. Ebenfalls wird ein Plateau-Bohrer mit den Ansprüchen 9 bis 11 beansprucht, der zur vorbereitenden Herstellung einer zylindrischen Sackloches im Knochen oder Zahn dient. Nach der Herstellung des Sackloches mittels des Plateau-Bohrers erfolgt der Einsatz des Hinterschnittwerkzeuges nach den Ansprüchen 1 bis 8 zur Erzeugung des Hinterschnitts.

Das erfindungsgemäße Hinterschnittwerkzeug zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass es problemlos in das zuvor hergestellte Sackloch einführbar ist, wonach dann durch Rotation des Kopfes mit seinen daran angeordneten Schneid- und/oder Schleifvorsprüngen und durch gleichzeitiges Eintreiben eines Stiftes bzw. Bolzens die Schneid- und/oder Schleifvorsprünge auseinander und radial gegen die zylindrische Wandung des Sackloches drückbar sind. Die Kraft zum Eintreiben des Stiftes bzw. Bolzens ist aufgrund der Keilwirkung klein, so dass präzise ohne großen Kraftaufwand gearbeitet werden kann. Die Vorsprünge sind vorteilhaft keilförmig ausgestaltet, wobei vorteilhaft die Keilform derart ausgestaltet ist, dass nach vollständigem Eintreiben des Stiftes/Bolzens die Vorsprünge in einer definierten Endstellung stehen und somit gewährleistet ist, dass die äußeren Schneid- bzw. Reibflächen der Vorsprünge in einem definierten Winkel stehen, wodurch auch die Hinterschnittwandungen der zu erzeugenden Aussparung in einem definierten Winkel zur Rotationsachse des Hinterschnittwerkzeuges angeordnet sind.

Wie vorbeschrieben können die Vorsprünge hierzu vorteilhaft keilförmig im Längsquerschnitt ausgebildet sein. Die Vorsprünge weisen an ihrer mit dem Stift/Bolzen korrespondierenden Innenwandung jeweils mindestens eine Führungsfläche auf, die sich über mindestens einen Teil der Länge des Vorsprunges erstreckt. Die Führungsfläche ist in einem vorher festgelegten Winkel zu der mit den Schneid- und/oder Schleifmitteln versehenen Außenwandung angeordnet. Bei vollständig eingeführtem Stift/Bolzen sollte die zylindrische Außenwandung des Stiftes/Bolzens an den Führungsflächen der Vorsprünge anliegen, so dass auch durch ein weiteres Eintreiben des Stiftes/Bolzens die Vorsprünge nicht weiter auseinander getrieben werden.

In die so erzeugte Aussparung kann ein Zahnersatz mit ebenfalls hinterschneidenden Vorsprüngen eingesetzt werden, wobei die Vorsprünge ebenfalls mittels eines Stiftes/Bolzens nach dem Einsetzen in die Aussparung auseinander treibbar sind.

Es ist selbstverständlich möglich, dass die Führungsflächen und Schneid- bzw. Schleifflächen nicht in einer Keilform zueinander angeordnet sind, sofern gewährleistet ist, dass durch das Einschieben des Stiftes/Bolzens dieser die Vorsprünge auseinander treibt. Hierzu kann sich auch der Durchmesser des Stiftes/Bolzens von seiner Spitze her hin nach oben vergrößern. Auch durch entsprechend gewählte Geometrien der Führungsflächen und des Stiftes/Bolzens kann das erforderliche Auseinanderspreizen der Vorsprünge realisiert werden.

Die Schneid- und/oder Reibflächen der Vorsprünge können in ihrer Ausgestaltung gerade oder gekrümmt ausgebildet werden. Auch ist es möglich, dass einige Vorsprünge einen größeren Hinterschnitt als benachbarte Vorsprünge erzeugen, so dass eine Aussparung entsteht, in der ein Zahnersatz verdrehsicher eingesetzt werden kann, der ebenfalls über auseinander treibbare Vorsprünge verfügt, welche unterschiedlich stark hinterschneiden. Da in diesem Falle eine Drehbewegung des Werkzeugs nicht zielführend ist, sollte alternativ das Werkzeug oszillierend angetrieben und/oder bewegt werden.

Zur Herstellung eines vorbereitenden Sackloches kann der erfindungsgemäße Plateau-Bohrer eingesetzt werden, der nicht nur ein Sackloch mit ebenem Grund erstellt, sondern auch gleichzeitig noch einen umlaufenden Kragen oder umlaufende Nut im Knochen oder der Oberfläche des Zahnes/Zahnwurzel einarbeitet.

Nachfolgend wird anhand von Zeichnungen eine mögliche Ausführungsform des Hinterschnittwerkzeuges sowie des Plateau-Bohrers näher erläutert.
Es zeigen:
1a bis 1e: Herstellung eines Sackloches mit einem Spiralbohrer und einem erfindungsgemäßen Plateau-Bohrer;
2a bis d: Einsatz des Hinterschnittwerkzeuges zur Herstellung einer hinterschnittenen konischen Aussparung.
Die 1a und 1b zeigen eine Zahnwurzel Z in die mit einem Spiralbohrer B ein Sackloch L (1c) eingearbeitet wird. Der Spiralbohrer B weist einen Schaft B_S sowie einen Bohrkopf B_K auf, wobei der Bohrkopf B_K den kegelförmigen Sacklochgrund L_G erzeugt und die Schneiden des Bohrerschaftes B_S die zylindrische Wandung L_W herstellen. Nach Erstellung des Sackloches L wird der Plateau-Bohrer 1 in das Sackloch L eingeführt, wobei der Plateau-Bohrer 1 einen zylinderförmigen Schleifkopf 1c aufweist, der an seinen Außenwandungen diamantisiert ist. Zusätzlich weist der Plateau-Bohrer 1 einen scheibenförmigen Kragen 1b mit daran angeordnetem zylindrischen Vorsprung 1d auf, der koaxial zum Schaft 1a des Plateau-Bohrers 1 angeordnet ist. Durch Rotation des Plateau-Bohrers 1 (1d) wird aus dem konischen Sackloch L ein Sackloch L' mit flachem Grund G und zylindrischen Wandungen W_Z. Gleichzeitig mit dem Sackloch L' wird der Kragen K von den diamantisierten Außenflächen des zylindrischen Vorsprunges 1d erzeugt und die Stirnseite W_St der zylindrischen Wandung W_Z durch die ebenfalls diamantisierte Scheibe 1b des Plateau-Bohrers 1 plangeschliffen.
Es ist selbstverständlich möglich, den Kopf 1c sowie die Scheibe 1b und den Vorsprung 1d mit Schneiden auszustatten, so dass die Konturen gemäß der 1e ausgefräst werden. Selbstverständlich ist es auch möglich sowohl Schneiden vorzusehen als auch die Oberflächen des Plateau-Bohrers zumindest bereichsweise oder vollständig zu diamantisieren.
Die 2a bis 2d zeigen den Einsatz des Hinterschnittwerkzeuges 2 zur Erzeugung einer hinterschnittenen Aussparung A, deren Durchmesser sich vom Aussparungsgrund G hin zur Öffnung Ö der Aussparung hin verringert (2d).
Das Hinterschnittwerkzeug 2 hat einen Schaft 4 welcher mittels eines Stiftes 5 verdrehsicher und längsverschieblich in der zentralen Bohrung 3a der Basis 3 des Hinterschnittwerkzeuges 2 gelagert ist. Der Schaft 4 weist eine sich axial erstreckende Aussparung 4a auf, in die der Stift 5 mit seinem Ende hinein ragt. Der Stift 5 ist radial in einer Bohrung 3b der Basis angeordnet. An der Stirnseite der Basis 3 sind die Vorsprünge V angeordnet, deren äußeren Flächen V_a diamantisiert sind. Die Vorsprünge V sind keilförmig ausgebildet, wobei sie mit ihren schmaleren Bereichen an die Basis 3 angrenzen. Die mit dem Schaft 4 bzw. dessen freiem Ende 4b zusammenwirkenden Innenflächen V_b sind als Führungsflächen ausgebildet. Die Außenflächen V_a sind im Zustand des Einschiebens in das Sackloch L' derart gestellt, dass die Vorsprünge V ohne Zerstörung des Sackloches L' in dieses einführbar sind.
Die 2b zeigt das in das Sackloch L' eingesetzte Hinterschnittwerkzeug 2 bei dem der Schaft 4 sowie die Vorsprünge V noch in ihrer Ausgangsstellung sind. Die 2c zeigt die Erzeugung der hinterschnittenen Wandungen W_H in dem der Schaft 4 mittels eines nicht dargestellten Antriebs in Rotation versetzt wird wobei gleichzeitig der Schaft 4 in axialer Richtung nach unten mittels eines weiteren Antriebes oder manuell nach unten verstellbar ist, wodurch die Vorsprünge V aufgrund der schräg gestellten Führungsflächen V_b radial nach außen gedrückt werden und ihre diamantisierten Außenflächen V_a die zylindrische Wandung W_Z des Sackloches L' druckbeaufschlagen und schleifen, so dass die schrägen Wandungen W_H gemäß 2d entstehen. Nachdem der Schaft 4 vollständig, wie in 2c dargestellt, eingetrieben wurde, ist die Aussparung A fertig gestellt. Zum Herausnehmen des Hinterschnittwerkzeuges 1 wird in einem nächsten Arbeitsschritt der Schaft 4 herausgezogen, wobei jedoch die Vorsprünge V in ihrer Stellung verharren. Aufgrund der Geometrie der Vorsprünge V sind diese jedoch leicht verbiegbar and der Basis 3 angeordnet, so dass beim Herausziehen der Vorsprünge V diese durch die Wandungen W_H der Aussparung A nach innen gedrückt werden und somit aus der Öffnung Ö heraustreten können.
Es ist selbstverständlich möglich, dass die Wandungen W_H auch mit verschiedensten Krümmungsradien versehen werden können, solange sichergestellt ist, dass die Vorsprünge V beim Herausziehen leicht und ohne Beschädigung der erzeugten Hinterschnittwandungen nach innen gebogen werden. Ebenfalls ist es möglich, dass die Vorsprünge sowie die Basis aus einem Federstahl hergestellt sind, so dass die Vorsprünge beim Herausziehen des Schaftes 4 wieder in ihre Ausgangsposition gemäß 2a zurückkehren. Unter Verwendung eines entsprechenden Federstahls können auch treppenförmige Hinterschnitte realisiert werden. Wobei hierzu die Außenwandung V_a der Vorsprünge V ebenfalls treppenförmig oder mit Vorsprüngen versehen werden können.

Claims

Hinterschnittwerkzeug (2) zum Anfertigen einer hinterschnittenen Aussparung (A) in einem Knochen oder Zahn (Z), dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterschnittwerkzeug (2) einen insbesondere zylindrischen Basiskörper (3) aufweist, an dem Vorsprünge (V) um eine den Basiskörper (3) durchgreifende Bohrung (3a) herum verteilt angeordnet sind, die mittels eines in der Bohrung (3a) verschieblich gelagerten Stifts oder Bolzens (4) während des Schneid- und/oder Schleifprozesses auseinanderbiegbar sind, wobei die Vorsprünge (V) Schneidkanten und/oder an ihren Außenflächen (V_a) Schleifmittel aufweisen.
Hinterschnittwerkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (V) zumindest an ihren äußeren Zylindersegmentflächen (V_a) diamantisiert sind.
Hinterschnittwerkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterschnittwerkzeug (2) einen Schaft (4) zum Einspannen in einer Antriebsvorrichtung hat.
Hinterschnittwerkzeug (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Schaft (4) der Stift bzw. Bolzen angeformt ist.
Hinterschnittwerkzeug (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (4) über eine Verdrehsicherung, insbesondere über einen Mitnehmer (5) verdrehfest in dem Basiskörper (3) einliegt.
Hinterschnittwerkzeug (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (3) eine radiale Bohrung (3b) aufweist, durch den der Mitnehmer (5) einschiebbar, einsteckbar oder einschraubbar ist, und der Mitnehmer (5) zum Eingriff in eine Längsnut (4a) des Schafts (4) gelangt, derart, dass der Schaft (4) längsverschieblich aber verdrehfest im Basiskörper (3) gelagert ist.
Hinterschnittwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterschnittwerkzeug einen die Vorsprünge koaxial umgreifenden Hohlzylinder aufweist, der insbesondere an den Basiskörper angeformt ist, wobei die Länge des Hohlzylinders kleiner als die axiale Länge der Vorsprünge ist.
Hinterschnittwerkzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge insbesondere an ihren freien Enden radial nach außen vorstehende Schneid oder Schleifmittel zur Erzeugung eines treppenförmigen Hinterschnitts aufweisen.
Plateau-Bohrer (1) zum Bohren und Fräsen von Zähnen, dadurch gekennzeichnet, dass der Plateau-Bohrer (1) einen Schaft (1a) mit einem angeformten Bohrkopf (1c) hat, wobei ein ringförmiger Kragen (1d) über Stege oder eine Scheibe (1b) mit dem Schaft (1a) in Verbindung ist, und der Kragen sowie die Stege bzw. die Scheibe mit Schneid und/oder Schleifmitteln versehen sind.
Plateau-Bohrer (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (1d) koaxial zum Bohrkopf (1c) ausgerichtet ist, wobei die axiale Länge des Bohrkopfes (1c) größer ist als die axiale Länge des Kragens (1d).
Plateau-Bohrer (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (1d), der Bohrkopf (1c) und/oder die Stege bzw. Scheibe (1b) zumindest bereichsweise diamantiert sind.